Praktijk Supervezels
39 a Bereken eerst de massa’s van een mol iso-butylbenzeen en van een mol ibuprofen (bijvoorbeeld via Binas tabel 99): 134,2 (g) respectievelijk 206,3 (g)
Dit mechanisme vindt tweemaal plaats. Bij de tweede keer wordt het tweede I-atoom gesubstitueerd.
c Redenen dat de reactie slecht verloopt:
− vorming van een primair carbokation verloopt veel trager dan van een secundair of tertiair carbo kation;
− indien het wel ontstaat, is de reactiviteit zo hoog dat er allerlei bijreacties plaatsvinden;
− ruimtelijke hindering van de neopentylgroep zal de reactie verder verhinderen.
38 a De meest elektronegatieve substituenten met een grote atoomstraal zitten zo ver mogelijk van elkaar vandaan in de andere stoelconformatie.
b De stoelvorm moet nu omgeklapt zijn met de substituenten op de plek zoals in de tekening.
Nu zitten de substituenten dichter bij de 6-ring, wat meer ruimtelijke hindering geeft.
c Het meest gesubstitueerde alkeen is niet ontstaan, het is dus het alkeen wat volgens Zaitsev niet zou ontstaan.
d Als de reactie een E1-eliminatie was, dan was er op de plaats van de Br-substituent een carbo-kation ontstaan waardoor er ook kans was geweest op een dubbele binding in de richting van de
−CH3-sub stituent, die echter niet gevormd is. Er moet dus een E2-eliminatie hebben plaatsgevonden.
39 a Bereken eerst de massa’s van een mol iso-butylbenzeen en van een mol ibuprofen (bijvoorbeeld via Binas tabel 99): 134,2 (g) respectievelijk 206,3 (g)
Berekening van het aantal mol iso-butylbenzeen: ____________ 134,2 g mo l 50,0 g −1 = 0,3726 mol Het rendement is 53% dus er ontstaat dan maximaal
53 ____ 100 × 0,3726 mol = 0,197 mol × 206,3 g mol = 41 g ibuprofen b In stap 1 ontstaat ook nog:
O I
I
O
O C17H35
O
C17H35
P OBn O O
OBn
O I
O
O
O C17H35
O
C17H35
P OBn O
OBn Ag+
CH2 O
I
O
O C17H35
O
C17H35
AgI
CH2 O
I
O
O C17H35
O
C17H35
H Br
CH3
H
H3C C O H O
37 a Enkele redenen zijn:
− ruimtelijke hindering;
− dibenzylfosfaat is een slecht nucleofi el;
b
Dit mechanisme vindt tweemaal plaats. Bij de tweede keer wordt het tweede I-atoom gesubstitueerd.
c Redenen dat de reactie slecht verloopt:
− vorming van een primair carbokation verloopt veel trager dan van een secundair of tertiair carbo kation;
− indien het wel ontstaat, is de reactiviteit zo hoog dat er allerlei bijreacties plaatsvinden;
− ruimtelijke hindering van de neopentylgroep zal de reactie verder verhinderen.
38 a De meest elektronegatieve substituenten met een grote atoomstraal zitten zo ver mogelijk van elkaar vandaan in de andere stoelconformatie.
b De stoelvorm moet nu omgeklapt zijn met de substituenten op de plek zoals in de tekening.
Nu zitten de substituenten dichter bij de 6-ring, wat meer ruimtelijke hindering geeft.
c Het meest gesubstitueerde alkeen is niet ontstaan, het is dus het alkeen wat volgens Zaitsev niet zou ontstaan.
d Als de reactie een E1-eliminatie was, dan was er op de plaats van de Br-substituent een carbo-kation ontstaan waardoor er ook kans was geweest op een dubbele binding in de richting van de
−CH3-sub stituent, die echter niet gevormd is. Er moet dus een E2-eliminatie hebben plaatsgevonden.
39 a Bereken eerst de massa’s van een mol iso-butylbenzeen en van een mol ibuprofen (bijvoorbeeld via Binas tabel 99): 134,2 (g) respectievelijk 206,3 (g)
Berekening van het aantal mol iso-butylbenzeen: ____________ 134,2 g mo l 50,0 g −1 = 0,3726 mol Het rendement is 53% dus er ontstaat dan maximaal
53 ____ 100 × 0,3726 mol = 0,197 mol × 206,3 g mol = 41 g ibuprofen
c In stap 2 ontstaat voor het eerst een mengsel van stereo-isomeren. Na omzetting van het koolstof-atoom met het dubbelgebonden O-koolstof-atoom ontstaat een −OH binding aan dat koolstofkoolstof-atoom. Daar-door wordt dat koolstofatoom asymmetrisch.
d De beginstoffen en het eindproduct reageren 1:1:1. Om die reden kunnen direct de molaire massa’s gebruikt worden bij het berekenen van de atoomeffi ciëntie. Bereken eerst de molmassa’s van alle deelnemende stoffen:
molmassa eindproduct: 206,3 g mol−1 molmassa’s beginstoffen:
iso-butylbenzeen: 134,2 g mol−1 azijnzuur anhydride: 102,1 g mol−1 waterstof: 2,016 g mol−1 Koolstofmono-oxide: 28,01 g mol−1
De atoom effi ciëntie = _________________ massa beginstoffen · 100 % = massa eindproduct
206,3
__________________________
134,2 + 102,1 + 2,016 + 28,01 × 1 0 2 = 77,46%
e Een proces met een hoge atoomeffi ciëntie/atoomeconomie heeft geen of weinig bijproducten.
Maar door het optreden van verliezen tijdens scheidingsmethoden en/of nevenreacties kan het rendement worden verlaagd. Dus als geen of weinig verliezen optreden tijdens scheidingsmethoden en/of geen of weinig nevenreacties plaatsvinden, is het rendement van een proces met een hoge atoomeffi ciëntie/atoomeconomie ook hoog. Omgekeerd kan het rendement laag zijn in een proces met hoge atoomeffi ciëntie als er bij de scheidingsprocessen hoge verliezen optreden.
40 a
b zie het antwoord bij opgave 40a c
d zie het antwoord bij opgave 40c
HC
Auteurs
Ilse Landa (Ignatius Gymnasium, Amsterdam; Junior College Utrecht) Joris Schouten (Comenius College, Hilversum)
Eindredactie
Toon de Valk (d’Oultremontcollege, Drunen) Met medewerking van
Martijn Vogelezang Ontwerp
Uitgeverij Malmberg, Den Bosch Opmaak
PPMP Prepress, Wolvega Lithografi e
The APS Group, Eindhoven Beeldverwerving Daliz, Den Haag Illustraties Erik Eshuis
ISBN 978-90-345-7996-6
Eerste editie, eerste oplage
Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 j° het Besluit van 20 juni 1974,
St.b. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, St.b. 471, en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden.
© Malmberg ‘s-Hertogenbosch
Auteurs
Ilse Landa (Ignatius Gymnasium, Amsterdam; Junior College Utrecht) Joris Schouten (Comenius College, Hilversum)
Eindredactie
Toon de Valk (d’Oultremontcollege, Drunen) Met medewerking van
Martijn Vogelezang Ontwerp
Uitgeverij Malmberg, Den Bosch Opmaak
PPMP Prepress, Wolvega Lithografi e
The APS Group, Eindhoven Beeldverwerving Daliz, Den Haag Illustraties Erik Eshuis
ISBN 978-90-345-7996-6
Eerste editie, eerste oplage
Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 j° het Besluit van 20 juni 1974,
St.b. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, St.b. 471, en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden.
© Malmberg ‘s-Hertogenbosch